本文介紹了直流電與交流電的概念，直流電與交流電的符號(hào)，以及直交流電的整流方式，直流電大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流，交流電的整流與半整流方式。

直流電與交流電的符號(hào)

把一節(jié)電池的頭（正極）對(duì)著另一節(jié)的尾（負(fù)極）裝在手電筒中，手電筒就亮了如果倒過(guò)來(lái)，頭對(duì)頭或尾對(duì)尾，手電筒就不亮。這是因?yàn)殡姵厮a(chǎn)生的電流總是朝一個(gè)方向流動(dòng)，所以叫做直流電。

通過(guò)輸電線或電纜送入家中的電，不是直流電，而是交流電。因?yàn)檫@種電流一會(huì)兒朝某個(gè)方向、一會(huì)兒又朝相反的方向流動(dòng)。

盡管交流電“變化多端”但它比起直流電來(lái)，有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)，就是可以使用變壓器，根據(jù)需要來(lái)升高或降低交流電電壓。

發(fā)電廠產(chǎn)的電，都要輸送到 很遠(yuǎn)的地方，供用戶(hù)使用。電壓越高，輸送中損失越小。當(dāng)電壓升高到3.5萬(wàn)伏或22萬(wàn)伏，甚至高達(dá)50萬(wàn)伏時(shí)，輸送起來(lái)就更加經(jīng)濟(jì)。

無(wú)論什么地方要使用 電，為適應(yīng)其特定的用途，又都得把電壓降低。例如家庭用電只要220伏，而工廠常用 380伏等。

直流電也有它優(yōu)點(diǎn)，化學(xué)工業(yè)上，像電鍍等，就非要直流電不可。開(kāi)動(dòng)電車(chē)，也是用直流電比較好。

為適應(yīng)各種電器的特定用途，也可把交流電變成直流電，這叫整流。一些半拉絲機(jī)導(dǎo)體收音機(jī)或錄音機(jī)上，都可用外接電源鋁線拉絲機(jī)。通過(guò)一個(gè)方塊形裝置，把交流電變成直流電來(lái)使用。這個(gè)降壓和整流用的裝置，叫電源變換器。

直流電大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流，又稱(chēng)恒定電流。所通過(guò)的電路稱(chēng)直流電路，由直流電源和電阻構(gòu)成的閉合導(dǎo)電回路。該電路中，形成恒定的電場(chǎng)，電源外，正電荷經(jīng)電阻從高電勢(shì)銅線拉絲機(jī)處流向低電勢(shì)處，電源內(nèi)，靠電源的非靜電力的作用，克服靜電力，再?gòu)牡碗妱?shì)處到達(dá)高電勢(shì)處，如此循環(huán)，構(gòu)成閉合的電流線。所以，直流電路中，電源的作用是提供不隨時(shí)間變化的恒定電動(dòng)勢(shì)，為在電阻上消耗的焦耳熱補(bǔ)充能量。

比較簡(jiǎn)單的直流電路中，電源電動(dòng)勢(shì)、電阻、電流以及任意兩點(diǎn)電壓之間的關(guān)系可根據(jù)歐姆定律及電動(dòng)勢(shì)的定義得出。復(fù)雜的直流網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)G.R.基爾霍 夫方程組求解。包括節(jié)點(diǎn)電流方程和回路電壓方程兩部分，前者指出，對(duì)于任一節(jié)點(diǎn)（3個(gè)或3個(gè)以上支路的交點(diǎn)）流入和流出節(jié)點(diǎn)的各電流的代數(shù)和為零，這是恒 定條件的要求，后者指出，對(duì)于任一閉合回路（網(wǎng)格）各部分電壓降的代數(shù)和為零，這是靜電場(chǎng)環(huán)路定理的結(jié)果，兩者構(gòu)成了完備的方程組。

測(cè)量直流電路中電流、電壓、電阻、電源電動(dòng)勢(shì)等物理量的儀表稱(chēng)為直流儀表。常用的有電流計(jì)，安培計(jì)，伏特計(jì)，電橋，電勢(shì)差計(jì)等。

直流電源有化學(xué)電池，燃料電池，溫差電池，太陽(yáng)能電池，直流發(fā)電機(jī)等。直流電主要應(yīng)用于各種電子儀器，電解，電鍍，直流電力拖動(dòng)等方面。

電力傳輸上，19世紀(jì)80年代以后，由于不便于將直流電低電壓升至高電壓進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，直流輸電曾讓位于交流輸電。20世紀(jì)60年代以來(lái)，由于采用高電壓、大功率變流器將直流電變?yōu)榻涣麟?，直流輸電系統(tǒng)又重新受到重視并獲得新的發(fā)展。

交流電，簡(jiǎn)稱(chēng)“交流”，一般指大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電壓或電流。最基本的形式是正弦電流。

國(guó)交流電供電的標(biāo)準(zhǔn)頻率規(guī)定為50赫茲。交流電隨時(shí)間變化 的形式可以是多種多樣的不同變化形式的交流電其應(yīng)用范圍和產(chǎn)生的效果也是不同的以正弦交流電應(yīng)用最為廣泛，且其他非正弦交流電一般都可以經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理后，化成為正弦交流電的迭加。

正弦電流（又稱(chēng)簡(jiǎn)諧電流）時(shí)間的簡(jiǎn)諧函數(shù) i=Imsinωt+φ0當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈里就產(chǎn)生大小和方向作周期性改變的交流電?，F(xiàn)在使用的交流電，一般是方向和強(qiáng)度每秒改變50赫茲。

常見(jiàn)的電燈、電動(dòng)機(jī)等用的電都是交流電。實(shí)用中，交流電用符號(hào)“~”表示。

電流i隨時(shí)間的變化規(guī)律，由此看出：正弦交流電需用頻率、峰值和位相三個(gè)物理量來(lái)描述。交流電所要討論的基本問(wèn)題是電路中的電流、電壓關(guān)系以及功率 （或能量）分配問(wèn)題。由于交流電具有隨時(shí)間變化的特點(diǎn)，因此產(chǎn)生了一系列區(qū)別于直流電路的特性。交流電路中使用的元件不僅有電阻，而且有電容元件和電感元 件，使用的元件多了現(xiàn)象和規(guī)律就復(fù)雜。

交流電的整流

將交流電變成直流電的過(guò)程叫做“交流電整流”整流可分為半波整流、全波整流、橋式整流等幾種形式。通常的整流裝置都是利用電子管和晶 體二極管的單向?qū)щ姷男阅軄?lái)整流的例如，用鍺、硅等半導(dǎo)體材料做成的整流器，已在許多方面得到廣泛應(yīng)用。

為適應(yīng)較高電壓的整流，可將許多單個(gè)整流器串聯(lián) 在一起封在一塊絕緣材料中，稱(chēng)之為“硅堆”整流器可將交流負(fù)半周的波形除去，使交流變成脈動(dòng)直流。

因此，通過(guò)整流后的輸出波形，只含有正弦波的正半周波形。 一個(gè)理想的整流器可視為一個(gè)開(kāi)關(guān)，正半周的交流輸入時(shí)，就有電壓輸出，如同開(kāi)關(guān)接通一樣；反之，如果負(fù)半周交流輸入，則無(wú)電壓輸出，也就相當(dāng)于開(kāi)關(guān)切斷一 樣。所以當(dāng)正半周的交流輸入，此開(kāi)關(guān)的有效電阻為零；而在負(fù)半周的交流輸入時(shí)，有效電阻為無(wú)窮大。實(shí)際上的整流器，不可能這樣理想，但相差不遠(yuǎn)。

電子管整流器未導(dǎo)電時(shí)，其電阻極大，此時(shí)的電阻稱(chēng)為逆向電阻；整流器導(dǎo)電時(shí)，其電阻很小，此時(shí)的電阻為順向（正向）電阻。無(wú)論任何情況，所有的整流器都只允許一個(gè) 方向?qū)щ?。此種特性稱(chēng)為單向傳導(dǎo)或單向特性，二極管（包括晶體管）就具有此種單向特性。任何含有射極或陰極及集極或陽(yáng)極的電子另件，都稱(chēng)為二極體（包括電 子二極管和晶體二極管）因?yàn)槎O體中的電子只能向一個(gè)方向流。故所有二極體都有整流特性。

半波整流

整流時(shí)，通過(guò)整流器的只是交變電流的一個(gè)半周。半波整流是最簡(jiǎn)單的整流器，但效率很低，欲想將其整流出的電流波形變?yōu)槠交脖容^困難，一個(gè)簡(jiǎn)單的晶體管整流電路。

半波整流器的輸入波形和輸出波形如圖362所示。從半波整流器的輸出波形，與輸入交流波形的比較可 知。當(dāng)有電流流動(dòng)的正半周時(shí)，輸出直流電就是一個(gè)正極一個(gè)負(fù)極沒(méi)有變化！電流永遠(yuǎn)從正流向負(fù)！交流電就是正負(fù)極來(lái)回變化，一下這里是正極等一下就變成負(fù)極 了比如說(shuō)我國(guó)的交流電為50Hz那么1秒鐘之內(nèi)正負(fù)極變化就有50次。

直流電的大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流，又稱(chēng)恒定電流。所通過(guò)的電路稱(chēng)直流電路，由直流電源和電阻構(gòu)成的閉合導(dǎo)電回路。交流電的方向和強(qiáng)度（大小）作周期性變化。